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环氧地坪漆期】2017034005 【总

发布时间:2021-01-17人气:1

  PPGDGE对二次固化环氧树脂性能的影响_互联网_IT/计算机_专业资料。PPGDGE 对二次固化环氧树脂性能的影响 谢贺丰,艾娇艳*,黄树彬,叶天焜,卢梓铿 【摘 要】采用高温潜伏性固化剂超细双氰胺对环氧树脂 E51/改性胺固化剂 593 体系进行高温二次固化,并用聚丙二

  PPGDGE 对二次固化环氧树脂性能的影响 谢贺丰,艾娇艳*,黄树彬,叶天焜,卢梓铿 【摘 要】采用高温潜伏性固化剂超细双氰胺对环氧树脂 E51/改性胺固化剂 593 体系进行高温二次固化,并用聚丙二醇二缩水甘油醚(PPGDGE)对该体 系进行改性。通过力学性能、动态力学分析、形状记忆性能和扫描电子显微镜 研究了二次固化和 PPGDGE 用量对环氧树脂体系的影响。结果表明:二次固化 使环氧树脂强度大幅提高,拉伸强度为 79.1 MPa,提高了 47.9%;PPGDGE 的加入使环氧树脂的形状记忆性能大幅提高,当加入 9 phr PPGDGE 时,冲击 强度提高了 28.0%,形状回复速率提高了 52.8%,形状回复率提高了 5.2%。 【期刊名称】合成树脂及塑料 【年(卷),期】2017(034)005 【总页数】4 【关键词】环氧树脂 二次固化 聚丙二醇二缩水甘油醚 形状记忆 增韧改性 【 文 献 来 源 】 环氧树脂因其电绝缘性好、耐腐蚀、强度高等优点,在热固性树脂中得到广泛 应用[1-2]。形状记忆环氧树脂(SMEPs)具有优异的力学性能和形状记忆性 能,通过改变可得到玻璃化转变温度(tg)、力学性能及形状记忆性能不同 的 SMEPs[3-5]。另外,SMEPs 具有优异的耐候性,在空间展开结构中应用 广泛[6-8];但环氧树脂固化交联后形成了三维网络结构,存在较大的内应力, 有质脆、韧性差、冲击强度低等缺点,在很大程度上限制了其应用[9]。因此, 在 SMEPs 完成形状记忆过程之后对其进行二次固化,以满足所需的力学性能 要求。通过加入两种不同固化温度的固化剂,制具有二次固化特性的 SMEPs, 使其热稳定性及力学性能得到进一步提高。聚丙二醇二缩水甘油醚(PPGDGE) 是环氧树脂良好的稀释剂,在常温条件下黏度低、柔韧性好,可与环氧树脂混 溶,能参与环氧树脂的固化反应,添加到环氧树脂中可极大改善其固化物质脆 的缺陷,赋予其良好的断裂伸长率和冲击强度[10]。本工作通过加入高温潜 伏性固化剂超细双氰胺(DICY)对 SMEPs 进行二次固化,解决其固化交联后 力学性能差的缺点;再使用 PPGDGE 对二次固化环氧树脂体系进行增韧改性, 在体系中引入柔性链段,增加网链分子的活动能力,使其在受到外力作用时, 容易产生形变,进一步消耗能量,起到增韧作用。 1 实验部分 1.1 主要原料 双酚 A 型环氧树脂 E51,改性胺固化剂 593:圴为中国石化集团巴陵石化有限 责任生产;DICY,SH500,广州市新稀冶金化工有限生产;PPGDGE, 安徽新远化工有限生产。 1.2 试样制 称取 58.20 g 环氧树脂 E51 于烧杯中,加入 1.42 g 研磨后的 DICY,再加入 1.80 g 增韧剂 PPGDGE,环氧地坪漆然后将其置于 40 ℃油浴锅中快速搅拌 5 min 后于 40 ℃线 min;脱泡后将烧杯置于 40 ℃油浴锅中,加入 9.34 g 固化 剂 593,搅拌 5 min 后灌入预先处理的模具,线 min;于室温条件 下固化 24 h,80 ℃固化 2 h,此时高温潜伏型固化剂 DICY 未被引发, PPGDGE 的用量分别为 0,3,6,9,12,15 phr,得到的改性试样记作 EPX(X 为 PPGDGE 的用量。下同);再将样条置于烘箱中二次固化,环氧地坪漆于 150 ℃ 固化 2 h,180 ℃固化 2 h,得到的样条记作 EP-X+。 1.3 测试与表征 扫描电子显微镜(SEM)分析:采用日本日立生产的 S3N 型扫描电子 显微镜观察断面形貌。 动态力学分析(DMA):采用美国 TA 仪器生产的 Q800 型动态力学热分 析仪,测试材料的储能模量、损耗因子。三点弯曲加载模式,测试温度为 25~ 300 ℃,升温速率为 3 ℃/min,频率为 1 Hz 。 力学性能:采用广州市广材试验仪器有限生产的 WD-20KE 型拉力机 及承德市德盛检测设有限生产的 XJU 型悬臂梁冲击试样机测试。 形状记忆性能[11]:试样规格为 90.0 mm×(10.0±1.5)mm×(4.0±0.2) mm,于 tg 以上采用外力作用将试样折叠成 90°,迅速采用冰水冷却定形 10 min,测试形状固定率及形状回复性能。 2 结果与讨论 2.1 力学性能 当添加了二次固化剂 DICY,但其未被引发,体系仅进行低温固化时,从表 1 可以看出:总的来说 SMEPs 的固化度在一定范围内变化对其力学性能影响不 大,随着理论固化度的下降,形状回复率随之下降,形状固定率先降低后增加。 这是由于 DICY 的加入,一方面减少了环氧树脂的含量,致使提供回复的树脂 基体减少,另一方面 DICY 在体系中可能会阻碍链段的运动,从而使形状回复 率下降;由于形状固定率与储能模量密切相关,固化度下降,储能模量也随之 下降,从而导致形状固定率下降,形状固定率降低后又增加,这可能是测试的 时候测试的组分不够多或者实验误差造成的。 选取形状回复速率力学性能良好、固化度为 70%的体系进行高温二次固 化以及使用 PPGDGE 进行增韧改性。从图 1 可以看出:二次固化使材料的拉伸 强度大幅提升,EP-0+的拉伸强度达到 79.1 MPa,与 EP-0 体系相比,提高了 47.9%。随着 PPGDGE 的加入,材料的拉伸强度一直呈下降趋势,环氧地坪漆低温固化时, EP-9 的拉伸强度下降至 50.6 MPa,比 EP-0 的下降了 5.4%,这是由于低相对 分子质量的柔性环氧树脂的加入,使苯环含量下降,柔性亚甲基链段增加, C—C 的键能低于刚性苯环的键能,从而
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